《大地测量学》复习知识点总结

1、大地测量学第一章1大地测量学的定义?大地测量学与普通测量学有哪些主要区别?大地测量学是研究精确测定和描绘地面控制点空间位置、研究地球形状和大小、研究地球表面和外部重力场及其变化的学科。区别在于：(1)测量的精度等级更高，工作更加严密。(2)测量的范围更加广阔，常常是上百平方公里乃至整个地球。 (3)侧重研究的对象不同。普通测量学侧重于研究如何测绘地形图以及进行工程施工测量的理论和方法。大地测量学侧重于研究如何建立大地坐标系、建立科学化、规范化的大地控制网并精确测定控制网点坐标的理论和方法。 2大地测量学的任务和主要研究内容是什么?简述其在国民经济建设中的地位。一基本任务可以概括为： 1在地球表

2、面的陆地上建立高精度的大地测量控制网，并监测其数据随时间的变化； 2确定地球重力场及其随时间的变化，测定和描述地球动力学现象；3根据地球表面和外部空间的观测资料确定地球形状和大小。 二主要研究内容：1.确定地球形状及外部重力场及其随时间的变化，建立统一的大地测量坐标系，研究地壳形变（包括地壳垂直升降及水平位移），测定极移以及海洋水面地形及其变化等。2.研究月球及太阳系行星的形状及重力场。3.研究建立和维持高科技水平的工程和国家水平控制网和精密水准网的原理和方法；4.研究获得高精度测量成果的精密仪器和科学的使用方法；5.研究地球表面测量成果向椭球及平面的数学投影变换及有关问题的测量计算； 6.研

3、究高精度和多类别的地面网、空间网及其联合网的数学处理的理论和方法。三国民经济建设中的地位：（1）为地形测图和大型工程测量提供基本控制;（2）大地测量学在国民经济各项建设和社会发展中发挥着基础先行性的重要保证作用；（3）大地测量学在防灾、减灾、救灾及环境监测、评价与保护中发挥着特殊的作用；（4）大地测量是发展空间技术和国防建设的重要保障；（5）大地测量在当代地球科学研究中的地位显得越来越重要 。3野外测量的基准面、基准线各是什么?测量计算的基准面、基准线各是什么?为什么野外作业和内业计算要采取不同的基准面? 大地水准面和铅垂线。 参考椭球面和椭球面法线。因为由于地球自然表面的起伏不平地壳内部物质

4、密度分布的不均，使得引力方向产生不规则的变化。这就引起铅垂线方向发生不规则的变化，由于大地水准面处处与铅垂线正交，所以他是一个略有起伏，不规则的表面。这个表面无法用公式表示，大地测量获得的数据也不能再这个表面上进行计算。4名词解释1、大地水准面：设想海洋处于静止平衡状态时，将它延伸到大陆下面且保持处处与铅垂线正交、包围整个地球的、封闭的水准面，称为大地水准面。2大地体：大地水准面所包围的形体 。3总地球椭球：参考椭球中一个和整个大地体最为接近|、密度最好的椭球 4参考椭球：形状和大小与大地体相近，且两者之间相对位置确定的旋转椭球5大地水准面差距：大地水准面和椭球面在某一点上的高差6. 垂线偏差

5、：由于地球内部质量分布不均匀以及椭球大小形状和定位情况的不同，因而在同一点上所作的大地水准面的铅垂线与椭球面的法线也必然不会重合 ,两者之间的夹角u称为垂线偏差。第二章 国家大地控制网简介 习题1建立国家平面大地控制网的方法有哪些？目前主要采用哪些方法？建立水平大地控制网的常规方法 ：导线测量法、三角测量法、 三边测量法、边角同测法天文测量法、GPS测量、甚长基线干涉测量系统、惯性测量系统2试阐述建立国家平面大地控制网的布设原则？ 分级布网，逐级控制 应有足够的精度 应有必要的密度 应有统一的规格3简述控制网设计书一般包含哪些主要内容？技术设计书应包括以下几方面的内容： （1）作业的目的及任务

6、范围； （2）测区的自然、地理条件； （3）测区已有测量成果情况，标志保存情况，对已有成果的精度分析； （4）布网依据的规范，最佳方案的论证； （5）现场踏勘报告； （6）各种设计图表（包括人员组织、作业安排等）； （7）主管部门的审批意见。 4国家高程控制网的布设原则有那些？ 从高到低，逐级控制 水准点分布应满足一定的密度 水准测量达到足够的精度 一等水准网应定期复测5、简述平面控制网图上选点要求。 控制点间所构成的边长、角度、图形结构应 完全符合规范的要求。 点位要选在展望良好，易于扩展的制高点上，以便于低等点的加密。 点的位置要保证所埋中心标石能长期保存，造标和观测工作的安全便利。 为保

7、证观测目标成像的清晰稳定和减弱水平折光的影响，以提高观测精度，视线应尽量避免沿斜坡或大河大湖的岸线通过。 第三章1我国光学经纬仪系列分为J07，J1、J2、J6等型号，试述J字及其右下角码数字各代表什么含义？ J是经纬仪汉语拼音的第一个字母，其数字表示仪器的精度指标，及检定时水平方向观测一测回的中误差。2经纬仪望远镜的目镜有什么作用?作业时为什么首先要消除视差?目镜相当于一个放大镜，它的作用是把十字丝面上的目标影像和十字丝同时放大，便于人眼观察。在观测时，通过移动调焦镜来改变物镜与调焦镜的距离，从而获得一个焦距为f的等效物镜，使照准目标恰好成像在十字丝平面上。如果调焦不完善，目标不能恰好成像在

8、十字丝平面上，就会产生视差，影响观测精度。3经纬仪上的圆水准器和长水准器各有什么功能?何谓水准管的格值？圆水准器只能用于粗略整平仪器：管状水准器用于精确整平仪器。 水准管的一个分格所对的圆心角称为水准管的格值。 4经纬仪的读数设备包括哪几部分?各有什么作用 度盘，光学测微器和读数显微镜。度盘是量测角度的标准器，光学测微器是精确确定度盘分数和秒数的，读数显微镜装置是为了增大最小格值相对于眼睛的视角。5什么是经纬仪的三轴误差？他们产生的原因有哪些？它们对水平角观测有何影响？在观测时采用什么措施来减弱或消除这些影响？ 一、视准轴误差原因：望远镜的十字丝分划板安置不正确；望远镜调焦镜运行时晃动；气温变

9、化引起仪器部件的胀缩，特别是仪器受热不均匀使视准轴位置变化。视准轴误差c对水平方向观测值的影响为 ，取盘左盘右读数平均值即可抵消。二、水平轴倾斜误差原因：仪器左、右两端的支架不等高、水平轴两端轴径不相等都会产生水平轴倾斜误差水平轴倾斜了i角，对水平方向观测值的影响为 ，取盘左盘右读数平均值即可抵消。三、垂直轴倾斜误差原因：照准部的水准管轴不严格垂直于竖轴；仪器整平不够精确；在测量过程中由于外界因素的作用（气温变化、风力影响及人为等原因）。 若已知水平轴倾斜角i，由于垂直轴倾斜v角而引起水平轴倾斜对水平方向观测值的影响 的公式措施：尽量减小垂直轴的倾斜角v值;测回间重新整平仪器;对水平方向观测值

10、施加垂直轴倾斜改正数。6用两个度盘位置取平均值的方法消除视准轴误差影响的前提条件是什么?只有当c值在盘左、盘右观测时间段内不变时，视准轴误差c对盘左、盘右水平方向观测值的影响大小相等，正负号相反，因此，取盘左、盘右实际读数的中数，就可以消除视准轴误差的影响。即规定在一测回内不得重新调焦7垂直轴倾斜误差的影响能否用两个度盘位置读数取平均值的方法来消除？为什么?由于垂直轴的倾斜角v的大小和倾斜方向一般不会因照准部的转动而有所改变，因此由于垂直轴倾斜而引起水平轴倾斜的方向在望远镜倒转前后也是相同的，因而对任一观测方向在盘左、盘右观测结果的平均值中不能消除这种误差的影响。8为什么说垂直轴倾斜误差对方向

11、观测值的影响与观测目标的垂直角和方位有关？为了削弱垂直轴倾斜误差对方向观测的影响，规范对观测操作有哪些规定? 垂直轴本身不垂直时，水平轴的位置也就不正确，当照准部在旋转时，水平轴的倾斜角也在不断变化，而且视准轴的位置也不正确，照准的方向也会有偏差。规范规定：当照准点的垂直角超过3度，各测回间应重新整置仪器，使水准气泡居中。9影响方向观测精度的误差主要分哪三大类？各包括哪些主要内容?一、外界条件引起的误差：1、大气层密度的变化和大气透明度对目标成像质量的影响2、水平折光的影响3、照准目标的相位差4、温度变化的影响二、仪器误差 ：1、主要轴线的几何关系不正确所产生的几何结构误差2、仪器制造、校准、

12、磨损等原因所产生的机械结构误差三、观测误差：1、照准误差2、读数误差10何谓水平折光差?为什么说由它引起的水平方向观测误差呈系统误差性质?在作业中应采取什么措施来减弱其影响? 光线通过密度不均匀的空气介质时，经过连续折射后形成一条曲线，并向密度大的一方弯曲，实际照准方向与理想的照准方向的微小夹角叫做微分折光，其在水平方向的投影叫做水平折光差。微分折光的水平分量影响着视线的水平方向，对精密测角的观测成果产生系统性质的误差影响。在测量工作中，选点要注意使视线保持足够的高度，应避免使视线靠近山坡、大河或与湖泊的岸线平行，并应尽量避免视线通过高大建筑物、烟囱和电杆等实体的侧方。在水平折光差影响大的地区

13、要适当的缩短边长，不要在容易形成空气密度分布不均匀的时间里观测11设在某些方向垂直角超过3的测站上进行水平方向观测，应采取哪些措施来消除或减弱经纬仪的三轴误差影响?1、观测时必须用仪器的盘左和盘右两个位置进行，盘左观测上半测回，盘右观测下半测回，取上、下半测回的平均值作为最后观测值，这样可以消除仪器视准轴误差和水平轴倾斜误差的影响2、为了减弱垂直轴倾斜误差的影响，整平仪器时，照准部气泡应严格居中，在一测回观测过程中气泡偏差过大时应停止观测，重新整置仪器；当目标垂直角较大时，应在测回之间从新整置仪器。12每期控制测量作业开始前应对精密光学经纬仪进行哪些项目的检验？检验的目的和作用是什么?1 各主

14、要螺旋的检查与调整 2 照准部旋转是否正确及其检验 3 水平轴不垂直于垂直轴之差检校4 照准部水准器轴与垂直轴正交的检校 5 照准部旋转时仪器底座位移而产生的系统误差的检验 6 垂直微动螺旋使用正确性的检验 7 光学对点器的检校 13当某照准方向的垂直角超过30时，该方向如何进行2C互差比较，为什么？当照准目标的垂直角超过士3时，该方向的2c值不与其他方向的2c值作比较，而与该方向在相邻测回的2c值进行比较，从同一时间段内同一方向相邻测回间2c值的稳定程度来判断观测质量的好坏。 当照准目标的垂直角超过士3时，则受水平轴倾斜误差的影响也较大，若将垂直角较大的方向的2c值与其他垂直角较小的方向的2

15、c值相比较，就显得不合理了14重测的含义是什么？国家规范对一个测站上的重测有哪些规定？重测和补测在程序和方法上有何区别？所谓“重测”，就是在基本测回(即规定数目的测回)完成以后，通过对成果的综合分析，发现其中超出限差规定而重新观测的完整测回。对于测错方向、读记错误、对错度盘、碰动仪器、上半测回归零差超限、气泡偏离过大以及其它原因未测完的测回，均可随即重新观测，它们都不叫“重测”。(1)一个测回内2c互差或同一方向的测回互差超限时，应重测超限方向并联测零方向。因测回互差超限重测时，除明显孤值外，原则上应重测观测结果中最大和最小值的测回。(2)零方向的2c互差或下半测回的归零差超限，该测回应全部重

16、测。一测回中的重测方向数超过测站方向数的13时(包括3个方向有1个方向重测)，亦应重测全部测回，重测数仍按超限方向数计算。 (3)全部基本测回中，重测的方向测回数不应超过全部方向测回总数的13，否则基本测回作废，全部成果重测。(4)基本测回成果和重测成果均应抄入记簿。但重测与基本测回成果不取中数，测回每一方向只取一个符合限差的结果，参加测站平差。15为了提高测角精度，增加测回数是有效措施之一，测回数与精度之间存在何种函数关系？试作定量分析。又为什么说不适宜地增加测回数，对提高测角精度无实际意义？16、用光学经纬仪多个测回观测水平方向时，要配置603352，度盘上该配置多少？测微器该配置多少？有

17、何意义？ 17用wild T3和国产J2经纬仪测定垂直角时，为什么会有不同的垂直角和指标差计算公式? 18经纬仪视准轴误差C对水平方向观测值的影响C是多少？它有哪些主要性质？水平轴倾斜误差i对水平方向观测值的影响i是多少?有什么主要性质? 1、盘左盘右大小相等符号相反，可以取盘左盘右的中数，消除视准轴的误差。2、视准轴误差对观测方向值的影响随目标垂直角增大而增大，当观测方向为0是值为0。3、同一测回中，同一目标的盘左盘右读数之差等于两倍视准轴。 1、盘左盘右大小相等符号相反，可以取盘左盘右的中数，消除水平轴倾斜误差。2、水平轴倾斜误差对观测方向值的影响随目标垂直角增大而增大，当观测方向为0是值

18、为0。3、当垂直角不大时，同一测回中，同一目标的盘左盘右读数之差近视等于两倍视准轴。19设在某测站上仅用盘左位置对各目标进行方向观测，问用半测回方向值求出的角度值中是否存在视准轴误差、水平轴误差及垂直轴倾斜误差的影响？为什么?又若各个照准目标与仪器在一个水平面上，角度值中是否存在上述误差的影响，为什么? 20、详细描述用光学经纬仪进行三、四等三角观测采用方向观测法时一测回的操作程序。1.将仪器照准零方向目标，按观测度盘表对好度盘和测微器。（先转动测微轮，使测微器指标对正度盘表上零分数和秒数；再转动水平度盘变换轮，使度和整十分调至整置位置）。 2.顺时针方向旋转照准部12周，精密照准零方向（先将

19、0方向目标的影象放在十字丝的右侧少许，固定照准部，旋进照准部微动螺旋，使十字纵丝夹住标的影象）；进行水平度盘测微器读数（转动测微轮，使对径分划线重合二次，在测微器上读两次数）。 3.顺时针方向旋转照准部，精确照准1方向目标，按2款方法进行读数；继续顺时针方向旋转照准部依次进行2，3方向的观测，最后闭合至零方向（当观测方向数3时，可不必闭合至零方向）。 4.纵转望远镜，逆时针方向旋转照准部12周，精确照准零方向，按2款方法进行读数。 5.逆时针方向旋转照准部，按上半测回的相反次序依次观测至零方向。以上观测程序称为一测回。 21何谓光学经纬仪度盘的长周期误差和短周期误差?为了减弱上述误差影响，作业

20、时常采取什么措施? 沿度盘全周逐渐变化，形成以圆周为周期的误差，称为长周期误差，而以度盘上一小弧段，约301为周期的，并在全周上多次重复出现的周期性误差称为短周期误差。为减弱周期误差对方向观测的影响，各测回之间应变换度盘位置。一般是按下式进行各测回间度盘的变换式中n为测回数,为度盘格值的一半。第四章1关于长度“米”的定义，国际上经历了哪三次变更？各能达到何等的精度？从1875年国际米制公约的建立开始的。当时规定，通过巴黎的地球子午线的四千万分之一的长度为lm。 在1889年的米制公约国际计量大会上通过决定，用铂铱合金米尺上两条刻线间的距离作为lm的定义值。这根米尺称为国际米原器它的相对精度为千

21、万分之一左右1960年召开的国际计量大会通过米的定义为：“米等于氪-86原子的2P10和5d2能极间跃迁辐射真空波长的1650763.73倍的长度。” lm的精度为十亿分之四，它意味着1000km的长度测量中误差4mm2为什么电磁波测距仪一般都采用两个以上的测尺频率？利用单一频率能否进行距离测量？为什么？由于测相器只能测定余长uN，而不能测出整周数N。而且由于测相精度只能达到10-3，所以想要用单一频率的测量来获得距离的单值解，则精度和测程就不可能兼顾。为解决扩大测程和提高精度的矛盾，既得到距离的单值解，同时具有高精度和远测程，相位式测距仪一般采用一组“测尺”共同测距，即用精测频率测定余长以保

22、证精度，设置多级频率（粗测频率）来解算N而保证测程，从而解决“多值性”问题。3相位式电磁波测距仪可分哪两类？简要说明这两类测距仪的工作原理。直接测时一类测距仪称为脉冲式测距仪，该仪器因其精度较低，通常只用于精度较低的远距离测量、地形测量和炮瞄雷达测距。 采用间接测时，即用测定相位的方法来测定距离，此类仪器称为相位式测距仪，它是用一种连续波作为“运输工具”，测距时，通过测量调制波在待测距离上往返传播所产生的相位变化，间接地确定传播时间t，进而求得待测距离D。4. 为了减小大气折射率误差的影响，测距时应采取哪些措施？ 1、为保证气象仪表本身的正确性，必须经过检验。作业时，要提前按规定将气象仪表安放

23、于无阳光照射的通风处。2、 气象代表性的误差影响较为复杂，它受测程附近的地表地形情况以及气象条件诸因素的影响。为了减弱这些因素的影响，测距边应尽量避免两端高差过大，避免视线通过水面；观测时，应选择在空气能充分调和的微风之天或温度比较均匀的阴天。当需要较高的观测精度时，可以采取不同气象条件下的多次观测。 5调制频率误差是由哪些原因产生的？测距频率误差包含频率校准误差与频率漂移误差，即测距频率误差的来源主要有两个方面：一是装调仪器时频率校正的精确性不够；二是振荡器所用晶体的频率稳定性不好。6何谓测相误差？它是由哪些因素引起的？测相设备本身的误差就叫做测相误差相位计本身就是测量仪器，因受电路鉴别能力

24、以及填充脉冲频率等因素的影响，其对相位测量的最小分辨率具有一定的限制。另外电路的稳定性也是影响相位计测相误差的主要因素。7测距过程中的照准误差是由什么原因引起的？应采取什么措施避免或减弱其影响？发光管相位不均匀性误差，测距仪采用的发光管实质上是一个面光源，当测距调制信号加到发光管上时，其发光面上多个发光点并不是同步响应，存在“时滞效应”，使得不同点发出的调制光信号相位不一致在实际作业中，通常采用“电照准”的方法，以减弱发光管相位不均匀性误差的影响。所谓“电照准”就是用望远镜十字丝照准棱镜后，打开测距仪信号强度检测功能，通过微动螺旋调整仪器，使接收信号最强再进行距离测量，这样可有效减弱发光管相位

25、不均匀性误差的影响。 8何谓仪器加常数？为什么在出测前需要对其进行测定？测距仪在已知长度的基线上检测时，已知的基线长度与实测结果之间存在着一个固定不变的常数，通常称其为仪器加常数。多数仪器的加常数在出厂时已给出并进行了预置。但由于振动等原因，往往使加常数发生变化，所以作业前需要对其进行测定。此外，不同厂家的仪器所配反射镜亦不相同，使用时应注意配套。必须代用时，使用之前应该准确测定仪器加常数9引起周期误差的主要原因是什么？它有什么特性？在测距作业时应采取什么措施来减弱其影响?周期误差是由测距仪内部的光电信号串扰而引起的以一定的距离(通常是一个精测尺长度)为周期重复出现的误差。1、串扰信号引起的附

26、加相位误差，是随相位角的不同而按照近似于正弦曲线的规律变化的，其周期为2。2、相位误差也将随着待测距离的不同而变化3、相位误差引起的周期误差大小与强度比k密切相关，串扰信号的振幅越大，k值越大，周期误差也就越大。所以要减小周期误差，在制造仪器时应加强屏蔽，尽量减小仪器内部的信号串扰；在使用仪器时，应尽量避免用弱信号测距和避免其它外部杂乱信号的串扰。10测距仪显示的斜距平均值中要加入哪些改正才能化为椭球面上的距离？各项计算公式如何表达直接观测值的改正计算，是将野外观测值加入各项改正数，换算为仪器中心至反射镜中心的斜距1气象改正2周期误差改正3仪器常数改正 加常数修正值： Dk=K 乘常数修正值：

27、 DR=R*D4频率改正经过改正后的斜距，还需要换算到两标石中心投影至椭球面上的水平距离1.斜距换算至标石中心的改正归心改正2.斜距化成平距的计算3.平距化至椭球面的计算11用光电测距仪进行距离测量时，在测站上应对测得的倾斜距离加入哪些改正？ 直接观测值的改正计算，是将野外观测值加入各项改正数，换算为仪器中心至反射镜中心的斜距。包括1气象改正2周期误差改正3仪器常数改正4频率改正5、归心改正12为什么要加入周期误差改正？仪器出厂时，通常都是将周期误差调整到仪器额定的测距中误差的50以内。实际上，有些仪器超过其限定的数值。经过检测若发现周期误差较大，可在测距成果中进行周期误差改正，避免其对观测值

28、精度的影响。13测距作业中应注意哪些事项？为什么作业中使用的反射器应与检测时所用的反射器相同？测距作业中的注意事项：(1)观测作业应在大气稳定和成像清晰的气象条件下进行，在雾、雨、雪天气及大气透明度很差的情况下不应作业。(2)到达测站后，应立即打开气压计的盒子，置平气压计，避免日晒。(3)测距时，一般应按仪器性能和测程范围使用规定的棱镜个数。作业中使用的反射镜，应与检测时所用反射镜相同。(4)仪器测距时应暂停无线通话，以免干扰。(5)在晴天作业时测距仪和反射镜均须打伞，主要电子附件亦应防止曝晒。不同仪器的加常数是不一样的，若使用与检测时不一样的反射器，则会影响观测值的精度。14电磁波测距仪有哪

29、些分类方法？各是如何分类的?答：按测定t的方法：脉冲式和相位式测距仪 按测程：长中短。按载波：光波和微波 按测距精度划分：一级、二级、三级按载波数：单载波双载波三载波按反射目标：漫反射目标（非合作目标）；合作目标；有源反射器15相位式测距仪测距的求距基本公式和基本原理是什么？试简述其中的N值确定方法。原理：它是用一种连续波作为“运输工具”，测距时，通过测量调制波在待测距离上往返传播所产生的相位变化，间接地确定传播时间t，进而求得待测距离D。解算N的方法有直接测尺频率方式和间接测尺频率方式两种直接测尺频率：它是在仪器中设置2个或3个固定不变的测距频率，其一为“高频”，又叫精测频率；其余为“低频”

30、，又叫粗测频率。利用这些固定频率测距时可直接确定N值。间接测尺频率：在一些远程的激光测距中改用一组数值上比较接近的测尺频率，利用其差频频率作为粗测频率，间接确定N值，从而得到与直接测尺频率方式相同的效果16试述相位测距法的测距公式，并指出其中哪些是已知参数，哪些是经测算获得的参数，它们是如何获得的上式中，真空中光速值c0和调制频率f是已知量；大气的群折射率n和相位是测定值， 大气折射率n是气温t、气压p及湿度e的函数，是测距仪测量得到的。17测距误差共有哪些？哪些属于比例误差？哪些属于固定误差？测距误差是光速c0误差、大气折射率n的误差、调制频率f的误差、测相误差等各种误差的联合影响。事实上，除上述误差外，测距误差中还包含：仪器加常数测定误差、对中